湖南师范大学附属中学2019届高三上学期第二次月考物理试题（解析版）

湖南师范大学附属中学2019届高三上学期第二次月考物理试题（解析版）

‎2019届湖南师范大学附属中学高三 上学期第二次月考物理试题此卷只装订不密封 班级 姓名 准考证号 考场号 座位号 ‎ 物理 注意事项：‎ ‎1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。‎ ‎2．选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。‎ ‎3．非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。‎ ‎4．考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。‎ 第I卷（选择题）‎ 一、单选题 ‎1．一辆汽车由静止开始做匀加速直线运动，经时间t，速度达到v，立即车做匀减速直线运动，又经过时间2t停下，汽车在加速阶段与在减速阶段：①速度变化量相同，②加速度的大小相等，③位移的方向相同，④从启动到停下来的平均速度为0．这四种说法中正确的是（ ）‎ A． ①② B． ①③④ C． ③ D． ①④‎ ‎2．古时有“守株待兔”的寓言.设兔子的头部受到大小等于自身体重的打击力即可致死，并设兔子与树桩作用时间为0.2s，则被撞死的兔子其奔跑的速度可能为（g取）（ ）‎ A． 1m/s B． 1.5m/s C． 2m/s D． 2.5m/s ‎3．如图所示，分别用恒力F1、F2先后将质量为m的同一物体由静止开始沿相同的固定粗糙斜面从底端推至顶端．第一次力F1沿斜面向上，第二次力F2沿水平方向，两次所用时间相同，则在这两个过程中（ ）‎ A． 恒力F1等于恒力F2 B． 两次物体机械能的变化量不相同 C． F1和F2的平均功率相同 D． 两次合力所做的功相同 ‎4．有一条两岸平直、河水均匀流动，流速恒为v的大河，一条小船渡河，去程时船头指向始终与河岸垂直，回程时行驶路线与河岸垂直，小船在静水中的速度大小为2v，去程与回程所用时间之比为（ ）‎ A． 3∶2 B． 2∶1 C． 3∶1 D． ‎ ‎5．如图，可视作质点的木块在拉力F的作用下沿粗糙水平地面做匀速直线运动．F与水平面的夹角为θ(0°≤θ≤90°)，木块与地面的动摩擦因数恒定但未知，则（ ）‎ A． θ越小，F越小 B． θ越大，F越小 C． F的最小值一定比木块重力小 D． F的最小值可能等于木块重力大小 ‎6．如图所示，一根绳的两端分别固定在两座猴山的A、B处，A、B两点水平距离为16 m，竖直距离为2 m，A、B间绳长为20 m。质量为10 kg的猴子抓住套在绳子上的滑环从A处滑到B处。以A点所在水平面为参考平面，猴子在滑行过程中重力势能最小值约为（绳处于拉直状态）（ ）‎ A． -1.2×103 J B． -7.5×102 J C． -6.0×102 J D． -2.0×102 J ‎7．用一根绳子轻直向上拉一个物块，物块从静止开始运动，绳子拉力的功率按如图所示规律变化，已知物块的质量为，重力加速度为，时间内物块做匀加速直线运动，时刻后功率保持不变，时刻物块达到最大速度，则下列说法正确的是（ ）‎ A． 物块始终做匀加速直线运动 B． 时间内物块的加速度大小为 C． 时刻物块的速度大小为 D． 时间内物块上升的高度为 ‎8．如图所示，足够长传送带与水平方向的夹角为θ，物块a通过平行于传送带的轻绳跨过光滑轻滑轮，与木块b相连，b的质量为m，开始时ab及传送带均静止，且a不受传送带的摩擦力作用，现将传送带逆时针匀速转动，则在b上升h高度（未与滑轮相碰）的过程中（ ）‎ A． 物块A的质量为 B． 摩擦力对a做的功等于物块ab构成的系统机械能的增加 C． 摩擦力对a做的功等于物块a、b动能增加之和 D． 任意时刻，重力对a、b做功的瞬时功率大小不相等 二、多选题 ‎9．有a，b，c，d四颗地球卫星，a还未发射，在地球赤道上随地球表面一起转动，b处于地面附近的近地轨道上做圆周运动，c是地球同步卫星，d是高空探测卫星，各卫星排列位置如图所示，则有(　　)‎ A． a的向心加速度等于重力加速度g B． b在相同时间内转过的弧长最长 C． c在4h内转过的圆心角是 D． d的运动周期可能是30 h ‎10．如图所示，长方体ABCD－ 中|AB|＝2|AD|＝2|A|.将可视为质点的小球从顶点A在∠BAD所在范围内(包括边界)分别沿不同方向水平抛出，落点都在 范围内(包括边界)．不计空气阻力，以 所在水平面为重力势能参考平面，则小球（ ）‎ A． 抛出速度最大时落在点 B． 抛出速度最小时落在点 C． 从抛出到落在 线段上任何一点所需的时间都相等 D． 落在 中点时的机械能与落在点时的机械能相等 ‎11．如图所示，小车A通过一根绕过定滑轮的轻绳吊起一重物B，开始时用力按住A使A不动，现设法使A以速度＝4 m/s向左做匀速直线运动，某时刻连接A车右端的轻绳与水平方向成θ＝37°角，设此时B的速度大小为 (cos 37°＝0.8)，不计空气阻力，忽略绳与滑轮间摩擦，则（ ）‎ A． A不动时B对轻绳的拉力就是B的重力 B． 当轻绳与水平方向成θ角时重物B的速度＝5 m/s C． 当轻绳与水平方向成θ角时重物B的速度＝3.2 m/s D． B上升到滑轮处前的过程中处于超重状态 ‎12．如图所示，A、B、C三个物体静止叠放在水平桌面上，物体A的质量为2m，B和C的质量都是m，A、B间的动摩擦因数为μ，B、C间的动摩擦因数为，B和地面间的动摩擦因数为.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g.现对A施加一水平向右的拉力F，则下列判断正确的是（ ）‎ A． 若A、B、C三个物体始终相对静止，则力F不能超过μmg B． 当力F＝μmg时，A、B间的摩擦力为 C． 无论力F为何值，B的加速度不会超过μg D． 当力F> μmg时，B相对A滑动 ‎13．两列简谐横波的振幅都是20 cm，传播速度大小相同。实线波的频率为2 Hz，沿x轴正方向传播；虚线波沿x轴负方向传播。某时刻两列波在如图所示区域相遇，则（ ）。‎ A．在相遇区域会发生干涉现象 B．实线波和虚线波的频率之比为3∶2‎ C．平衡位置为x＝6 m处的质点在图示时刻速度为零 D．平衡位置为x＝8.5 m处的质点在图示时刻位移y＞20 cm E．从图示时刻起再经过0.25 s，平衡位置为x＝5 m处的质点的位移y＜0‎ 第II卷（非选择题）‎ 三、实验题 ‎14．某同学用如图所示的实验装置来验证“力的平行四边形定则”．弹簧测力计A挂于固定点P，下端用细线挂一重物M.弹簧测力计B的一端用细线系于O点，手持另一端向左拉，使结点O静止在某位置．分别读出弹簧测力计A和B的示数，并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和各拉线的方向．‎ ‎(1)本实验用的弹簧测力计示数的单位为N，图中A的示数为________N.‎ ‎(2)下列不必要的实验要求是______．(请填写选项前对应的字母)‎ A．应测量重物M所受的重力 B．弹簧测力计应在使用前校零 C．拉线方向应与木板平面平行 D．改变拉力，进行多次实验，每次都要使O点静止在同一位置 ‎(3)该同学做“验证力的平行四边形定则”的实验采取的研究方法是______．‎ A．控制变量法 B．等效替代法 C．小量放大法 D．建立理想模型法 ‎15．为了探究机械能守恒定律，某同学设计了如图甲所示的实验装置，并提供了如下的实验器材：‎ A．小车 B．钩码 C．一端带滑轮的木板 D．细线 E．电火花计时器 F．纸带 G．毫米刻度尺 H．低压交流电源 I．220 V的交流电源 ‎(1)根据上述实验装置和提供的实验器材，你认为实验中不需要的器材是________(填写器材序号)，还应补充的器材是________．‎ ‎(2)实验中得到了一条纸带如图乙所示，选择点迹清晰且便于测量的连续7个点(标号0～6)，测出0到1、2、3、4、5、6点的距离分别为d1、d2、d3、d4、d5、d6，打点周期为T.则打点2时小车的速度v2＝____；若测得小车质量为M、钩码质量为m，打点1和点5时小车的速度分别用v1、v5表示，已知重力加速度为g，则验证点1与点5间系统的机械能守恒的关系式可表示为________．‎ ‎(3)在实验数据处理时，如果以为纵轴，以d为横轴，根据实验数据绘出－d图象，其图线的斜率表示的物理量的表达式为__________．‎ 四、解答题 ‎16．随着“共享单车”的普及，越来越多的人骑着单车去上班，某人骑“小黄车”以的速度匀速前进，某时刻在他正前方8m处以的速度同向行驶的汽车开始关闭发动机，然后以大小为的加速度匀减速前进，求此人需多长时间才能追上汽车？‎ ‎17．如图所示，质量M=2kg的滑块套在光滑的水平轨道上，质量m=1kg的小球通过长L=0.5m的轻质细杆与滑块上的光滑轴O连接，小球和轻杆可在竖直平面内绕O轴自由转动，开始轻杆处于水平状态，现给小球一个竖直向上的初速度v0=4 m/s，g取10m/s2。‎ ‎ ‎ ‎(1)若锁定滑块，试求小球通过最高点P时对轻杆的作用力大小和方向；‎ ‎(2)若解除对滑块的锁定，试求小球通过最高点时的速度大小；‎ ‎(3)在满足(2)的条件下，试求小球击中滑块右侧轨道位置点与小球起始位置点间的距离。‎ ‎18．如图（a）所示，在倾角的光滑固定斜面上有一劲度系数k＝100N/m的轻质弹簧，弹簧下端固定在垂直于斜面的挡板上，弹簧上端拴接一质量m＝2 kg的物体，初始时物体处于静止状态。取g＝10 m/s2。‎ ‎（1）求此时弹簧的形变量x0；‎ ‎（2）现对物体施加沿斜面向上的拉力F，拉力F的大小与物体位移x的关系如图（b）所示，设斜面足够长。‎ a．分析说明物体的运动性质并求出物体的速度v与位移x的关系式；‎ b．若物体位移为0.1m时撤去拉力F，在图（c）中做出此后物体上滑过程中弹簧弹力f的大小随形变量的函数图像；并且求出此后物体沿斜面上滑的最大距离xm以及此后运动的最大速度vm。‎ ‎19．如图所示，一水平放置的气缸，由截面积不同的两圆筒联接而成．活塞A、B用一长为3l的刚性细杆连接，B与两圆筒联接处相距l＝1.0 m，它们可以在筒内无摩擦地沿左右滑动．A、B的截面积分别为、.A、B之间封闭着一定质量的理想气体．两活塞外侧(A的左方和B的右方)都是大气，大气压强始终保持为＝1.0×105 Pa.活塞B的中心连一不能伸长的细线，细线的另一端固定在墙上．当气缸内气体温度为＝540 K，活塞A、B的平衡位置如图所示，此时细线中的张力为＝30 N.‎ ‎(1)现使气缸内气体温度由初始的540 K缓慢下降，温度降为多少时活塞开始向右移动？‎ ‎(2)继续使气缸内气体温度缓慢下降，温度降为多少时活塞A刚刚右移到两圆筒联接处？‎ ‎20．如图所示，临界角C为45°的液面上有一点光源S发出一束光垂直入射到水平放置于液体中且距液面为d的平面镜M上，当平面镜M绕垂直于纸面的轴O以角速度ω做逆时针匀速转动时，观察者发现液面上有一光斑掠过，则观察者们观察到的光斑在液面上掠过的最大速度为多少？‎ 五、填空题 ‎21．关于固体、液体和气体，下列说法正确的有_________．‎ A．液体的表面张力是由于表面层里分子距离比液体内部小些，分子间表现为引力 B．利用液晶在外加电压的影响下，会由透明状态变成混浊状态而不透明，去掉电压后，又会恢复透明的特性可以做成显示元件 C．晶体内部的物质微粒是有规则地排列的，而非晶体内部物质微粒排列是不规则的．晶体内部的微粒是静止的，而非晶体内部的物质微粒在不停地运动 D．在同一温度下，不同液体的饱和汽压一般不同，挥发性大的液体饱和汽压大；同一种液体的饱和汽压随温度的升高而迅速增大 E．若一定质量的理想气体在膨胀的同时放出热量，则气体分子的平均动能减小 ‎2019届湖南师范大学附属中学高三 上学期第二次月考物理试题 物理答案 ‎1．C ‎【解析】‎ 匀加速运动速度从0增大到v，匀减速运动速度从v减小到零，可知速度变化量的大小相等．方向相反，故①错误．根据加速度的定义式知，匀加速直线运动的加速度a1=，匀减速直线运动的加速度a2=，可知加速度的大小不相等，方向相反，.加速阶段的加速度大，速度变化快，故②错误；汽车从静止出发到停下来，速度的方向没有改变，位移的方向相同，故③正确.汽车从启动到停下来的平均速度不为0，故④错误.故选项A、B、D错误，C正确，故选：C ‎2．C ‎【解析】‎ 取兔子奔跑的速度方向为正方向，根据动量定理得，‎ 由，得到，则被撞死的兔子其奔跑速度大于等于即可，故选项C正确，ABD错误。‎ 点睛：本题应用动量研究碰撞过程物体的速度，对于打击、碰撞、爆炸等变力作用过程，往往用动量定理研究作用力。‎ ‎3．D ‎【解析】‎ 两物体均做匀加速直线运动，在相等的时间内沿斜面上升的位移相等，但斜面对物体的摩擦力不同，所以推力做功不同.‎ A.由公式x=a得，由于x和t相同，故加速度a相同，受力分析知第一次物体受的摩擦力小于第二次所受摩擦力，所以F1F2，A错误.‎ B.物体的末速度相同，又处于同一高度，所以两次物体机械能的变化量相同，B错误.‎ C.物体的运动情况相同，重力做功功率相同，第二次克服摩擦力做功的功率大，故F1做功的 功率比F2小，C错误.‎ D.因为由v=at知物体到达斜面顶端时速度相同，动能相同，动能的变化量相同，根据动能定理w=Ek可知，两次合外力做功相同，D正确.故选：D.‎ ‎4．D ‎【解析】‎ 小船在静水中的速度大小为2v，当船头指向始终与河岸垂直，则有： ；当回程时行驶路线与河岸垂直，而回头时的船的合速度为： ；则有： ；因此去程与回程所用时间之比为：2，故D正确，ABC错误；故选D．‎ ‎5．C ‎【解析】‎ 对物体受力分析，如图示：‎ 根据平衡条件有：‎ 水平方向：Ff=0‎ 竖直方向：F+N-mg=0‎ 其中：f=N 解得：F==‎ 令=，即=，=‎ 则F===‎ 故当时，=1，拉力F最小，Fmin=,故A、B、D错误，C正确，故选：C.‎ ‎6．B ‎【解析】‎ 设平衡时绳子与竖直方向的夹角为，此时猴子受重力和两个拉力而平衡，故：，其中：，故，；A、B两点的竖直距离为2m，故，而，故，故以A点所在水平面为参考平面，猴子在滑行过程中重力势能最小值约为：，考虑绳子有微小的形变，故猴子实际最低点可能的重力势能约为，B正确．‎ ‎【点睛】‎ 猴子下滑过程中，只有动能和重力势能相互转化，机械能守恒，动能最大时重力势能最小；合力为零时速度最大，结合几何关系得到最低点位置，求解最小的重力势能．本题时估算题，关键时确定最低点的位置，根据几何关系分析过于复杂，结合机械能守恒定律分析较为简便．‎ ‎7．D ‎【解析】‎ t0时刻以后，功率保持不变，结合分析牵引力的变化，结合牛顿第二定律得出加速度的变化．根据，结合牛顿第二定律得出P-t的关系式，结合图线的斜率求出加速度．P-t图线围成的面积表示牵引力做功的大小，根据动能定理求出0-t1时间内物块上升的高度．‎ 时间内物块做匀加速直线运动，时刻后功率保持不变，根据知，v增大，F减小，物块做加速度减小的加速运动，当加速度减小到零，物体做匀速直线运动，故A错误；根据，得，可知图线的斜率，可知，故B错误；在时刻速度达到最大，，则速度，可知时刻物块的速度大小小于，故C错误；P-t图线围成的面积表示牵引力做功的大小，根据动能定理得，，解得，故D正确．‎ ‎【点睛】‎ 本题的难点在于物块时刻后做变加速直线运动，无法通过运动学公式求解上升的高度，抓住P-t图线围成的面积表示牵引力做功，结合动能定理进行求解．‎ ‎8．ABC ‎【解析】‎ 开始时ab静止，则，解得，选项A正确；根据能量守恒得，系统机械能增加，摩擦力对a做的功等于a、b机械能的增量．因为，则系统重力势能不变，所以摩擦力做功等于系统动能的增加．故BC正确．任意时刻，重力对a、b做功的瞬时功率大小分别为和mgv,因故，选项D错误；故选ABC．‎ 考点：能量守恒定律；功率 ‎【名师点睛】‎ 本题是力与能的综合题，关键对初始位置和末位置正确地受力分析，以及合理选择研究的过程和研究的对象，运用能量守恒进行分析。‎ ‎9．BCD ‎【解析】‎ A、a受到万有引力和地面支持力，由于支持力等于重力，与万有引力大小接近，所以向心加速度远小于重力加速度，选项A错误；‎ B、由 知b的线速度最大，则在相同时间内b转过的弧长最长，选项B正确；‎ C、c为同步卫星，周期Tc＝24 h，在4 h内转过的圆心角＝，选项C正确；D、由 知d的周期最大，所以Td>Tc＝24 h，则d的周期可能是30 h，选项D正确．‎ 故选BCD ‎10．AC ‎【解析】‎ A.小球从顶点A沿不同方向水平抛出，落点都在范围内，下落的高度相同，根据平抛竖直方向做自由落体运动：h=g，x=v0t,下落时间都相等，水平位移越大，初速度就越大，最大水平位移为，故A、C正确.‎ B.不是最小水平位移，抛出速度最小时不是落在点，故B错误.‎ D.落在中点时与落在中点时的水平位移不相等，抛出时的水平初速度也不相等，机械能不相等，故D错误.故选：A、C.‎ ‎11．CD ‎【解析】‎ A.A不动时B对轻绳的拉力大小等于B的重力，与重力不是同一个力，故A错误.‎ B.小车的运动可分解为沿绳方向和垂直绳方向的两个分运动，当A车右端的轻绳与水平方向成θ＝37°角时，由几何关系可得：vB=vA=3.2m/s，故B错误，C正确.‎ D.因为汽车向左做匀速直线运动，轻绳与水平方向的夹角θ逐渐变小，就逐渐变大，vB就逐渐变大，物体B有向上的加速度，B处于超重状态，故D正确.故选：C、D.‎ ‎【点睛】‎ 把小车的运动分解为沿绳方向和垂直绳方向的两个分运动，是解决问题的关键.‎ ‎12．AB ‎【解析】‎ A.A与B间的最大静摩擦力大小为：mg,C与B间的最大静摩擦力大小为：，B与地面间的最大静摩擦力大小为：（2m+m+m）=；要使A，B，C都始终相对静止，三者一起向右加速，对整体有：F-=4ma，假设C恰好与B相对不滑动，对C有：=ma，联立解得：a=，F=mg；设此时A与B间的摩擦力为f，对A有：F-f=2ma，解得f=mgmg，表明C达到临界时A还没有，故要使三者始终保持相对静止，则力F不能超过μmg，故A正确.‎ B.当力F＝μmg时，由整体表达式F-=4ma可得：a=g，代入A的表达式可得：f=mg,故B正确.‎ C.当F较大时，A,C都会相对B滑动，B的加速度就得到最大，对B有：2--=maB，解得aB=g，故C错误.‎ D.当A恰好相对B滑动时，C早已相对B滑动，对A、B整体分析有:F--=3ma1，对A有：F-2μmg=2ma1，解得F=μmg，故当拉力F>μmg时，B相对A滑动，D错误.胡选：A、B.‎ ‎13．BDE ‎【解析】‎ 传播速度大小相同．实线波的频率为2Hz，其周期为0.5s，波长4m，则波速 ；由图可知：虚线波的波长为6m，则周期为，频率： ,则两波的频率不同．所以不能发生干涉现象．故A错误；实线波和虚线波的频率之比为，选项B正确；平衡位置为x=6m处的质点由实线波和虚线波引起的振动方向均向上，速度是两者之和，故此刻速度不为零，选项C错误；两列简谐横波在平衡位置为x=8.5m处的质点是振动加强的，此刻各自位移都大于10cm，故质点此刻位移y>20cm，选项D正确；从图示时刻起再经过0.25s，实线波在平衡位置为x=5m处于波谷，而虚线波也处于y轴上方，但不在波峰处，所以质点的位移y＜0．故E正确；故选BDE.‎ 点睛：此题主要考查波的叠加；关键是理解波的独立传播原理和叠加原理，两列波相遇时能互不干扰，各个质点的速度和位移都等于两列波在该点引起的振动的矢量和.‎ ‎14．（1）3.6 （2）D （3）B ‎【解析】‎ ‎(1)弹簧测力计读数，每1N被分成5格，则1格就等于0.2N,图中指针落在3N和4N的第3格处，所以弹簧A的读数为3.6N.‎ ‎(2).A.实验通过作出三个力的图示来验证“力的平行四边形定则”，因此物体的重力需要知道，A正确.B.需测出弹簧测力计的力的大小，要准确就必须在试用前校零.B正确.C.拉线的方向必须木板平面平行，这样才能确保力的大小准确.C正确.D.当结点O的位置确定时，弹簧测力计A的示数也确定，由于重物的重力也确定，两力大小与方向均确定，因此弹簧测力计B的大小与方向也一定，所以改变拉力多次实验时不需要使结点每次都静止在O点，D错误.故选：D.‎ ‎(3)由实验原理可知该同学验证“力的平行四边形定则”的实验中采取了等效替代法，即合力与两分力的关系是等效的，A、C、D错误，故选：B.‎ ‎15．（1）H；天平 ‎（2）；‎ ‎（3）‎ ‎【解析】‎ ‎（1）电火花计时吕髟的是220V交流电源，因此低压交流电源用不着；另外还需要用到天平测出小车的质量M；‎ ‎（2）打点2时的速度等于1—3间的平均速度，即；根据机械能守恒，整个系统减小的重力势能等于整个系统增加的动能，即；‎ ‎（3）根据，因此的斜率就是加速度，而对砝码进行受力分析可知：，而对小车，因此可得 考点：验证机械能守恒 ‎16．​‎ ‎【解析】‎ 根据平均速度确定自行车在汽车停车前追上还是停车后追上，再根据位移时间关系求解所需时间。‎ 汽车做匀减速运动至停止过程中的平均速度为：‎ 所以人在汽车停止运动后追上。‎ 由题意知，汽车做匀减速运动的位移 追上汽车时，人的位移 所以人追上汽车的时间​‎ ‎【点睛】‎ 应用匀变速直线运动的位移时间关系，知道相遇时的位移关系是正确解题的关键，本题要注意判断是停车前追上还是停车后追上。‎ ‎17．（1）F=2N （2）v=2m/s （3）x=2/3m ‎【解析】‎ ‎（1）设小球能通过最高点，且此时的速度为，在上升过程中，因只有重力做功，小球的机械能守恒。则 ‎①‎ ‎②‎ 设小球到达最高点时，轻杆对小球的作用力为F，方向向下，则③‎ 由②③式，得④‎ 由牛顿第三定律可知，小球对轻杆的作用力大小为，方向竖直向上。‎ ‎（2）解除锁定后，设小球通过最高点时的速度为，此时滑块的速度为V。在上升过程中，因系统在水平方向不受外力作用，水平方向的动量守恒。以水平向右的方向为正方向，有 ‎⑤‎ 在上升过程中，因只有重力做功，系统的机械能守恒，则 ‎⑥‎ 由⑤⑥式，得⑦‎ ‎（3）设小球击中滑块右侧轨道的位置点与小球起始位置点间的距离为，滑块向左移动的距离为，任意时刻小球的水平速度大小为，滑块的速度大小为。由系统水平方向的动量守恒，得⑧‎ 将⑧式两边同乘以，得⑨‎ 因⑨式对任意时刻附近的微小间隔都成立，累积相加后，有⑩‎ 又 ‎ 由⑩式得 ‎ ‎18．（1）x0＝0.1m （2）0.99m/s ‎【解析】‎ ‎（1）初始状态时物体处于平衡状态，则有：kx0=mgsinθ代入数据解得x0=0.1m；‎ ‎（2）a．设物体运动微小位移x的过程中加速度为a，根据牛顿第二定律有：‎ F+k（x0-x）-mgsinθ=ma 根据F-x图象可知，F=4.8+100x 联立解得：a=2.4m/s2；‎ 弹簧发生拉伸形变时，上述结论仍成．可见，物体做加速度a=2.4m/s2的加速直线运动．‎ 根据运动学公式可和物体的速度大小v随x变化的表达式为：v2=2ax 代入数据解得：v2=4.8x b．物体位移x=0.1m后撤去拉力，此后物体上滑过程中弹力f随形变量x′的图象如下图所示；‎ 物体上滑过程中克服弹力所做的功对应右上图中的面积，即Wf=kxm2‎ 撤去拉力后，在上滑过程中根据动能定理有：-mgxmsinθ-Wf=0-mv2‎ 联立以上可得，xm=0.04m；‎ 物体再次回到初始位置时速度最大，对于全过程只有拉力F对物体做功 拉力F对图象做的功为F-x图象下的面积，则有： ；‎ 根据动能定理可得：WF=mvm2‎ 联立解得：vm=0.7m/s=0.99m/s；‎ 考点：牛顿第二定律；动能定理 ‎【名师点睛】‎ 本题考查动能定理及胡克定律的应用，解题的关键在于图象规律的迁移应用，要求能明确图象性质，知道如何用图象的面积来表示功；本题难度较大.‎ ‎19．(1)450K (2)270K ‎【解析】‎ ‎(1)设气缸内气体压强为p1，F1为细线中的张力，则活塞A、B及细杆这个整体的平衡条件为：p0SA-p1SA+p1SB-p0SB+F1=0，解得：p1=p0+=1.2‎ 只要气体压强p1p0，细线就会拉直且有拉力，活塞就不会移动.当气缸内气体等容变化，温度下降使压强降到p0时，细线拉力变为零，再降温时活塞开始向右移动，设此时温度为T2,压强为p2=p0，由查理定律：=，代入数据得：T2=450K.‎ ‎(2)再降温细线松了，要平衡必有气体压强：p=p0，是等压降温过程，活塞右移，气体体积相应减少，当A到达两圆筒连接处时，温度为T3，由盖-吕萨克定律：=，=，代入数据得：T1=270K.‎ ‎20．4ωd ‎【解析】‎ 如图示，当平面镜转动角时，由光的反射定律可得，反射光线转动2角度；由于光从水中射入空气，当入射角大于或等于临界角时，发生全反射现象．所以恰好发生全反射时光斑在水面上掠过的最大速度．‎ 设平面镜转过角时,光线反射到水面上的P点，光斑速度为V，由图可知：‎ v=，而=2ωL=，故v=‎ 液体的临界角为C，当2=C=45°时，v达到最大速度vmax，即vmax==4d 即察者们观察到的光斑在水面上掠过的最大速度为4ωd．‎ ‎21．BDE ‎【解析】‎ A.液体的表面张力是由于表面层里的分子距离比液体内部大些，分子力表现为引力，A错误.‎ B.利用液晶在外加电压的影响下，会由透明状态变成混浊状态而不透明，去掉电压后，又会恢复透明的特性可以做成显示元件,B正确.‎ C.晶体内部的物质微粒是有规则地排列的，而非晶体内部物质微粒排列是不规则的，晶体内部的物质微粒与非晶体内部物质微粒一样，都是不停地热运动着的,C错误.‎ D.在同一温度下，不同液体的饱和汽压一般不同，挥发性大的液体饱和汽压大；同一种液体的饱和汽压随温度的升高而迅速增大,D正确.‎ E.气体膨胀的过程中对外做功W0，若一定质量的理想气体在膨胀的同时放出热量Q，根据热力学第一定律E=W+Q可知,E0，气体的内能减少，温度降低，气体分子的平均动能减少,E正确.‎